JP2006205735A - 圧電方式のインクジェットプリントヘッドおよび温度センサの付着方法 - Google Patents

Abstract

【課題】圧電方式のインクジェットプリントヘッドおよび温度センサの付着方法を提供する。
【解決手段】吐出されるインクが充填される複数の圧力チャンバ１０４と，複数の圧力チャンバからインクを吐出する複数のノズル１０６とを備えるインク流路が形成された流路形成板１００と，複数の圧力チャンバそれぞれにインク吐出のための駆動力を提供する圧電アクチュエータ１４０と，流路形成板上に形成された下部電極１４１上に形成された圧電膜１４２と離隔されるように下部電極上に形成された絶縁膜１６２と，絶縁膜上に形成された温度検出用電極１６３と，温度検出用電極上に付着され，インク流路内部のインクの温度を検出するサーミスタチップ１６５と，を備えることを特徴とする，
【選択図】 図３

Description

本発明は，圧電方式のインクジェットプリントヘッドおよび温度センサの付着方法に関する。

一般的に，インクジェットプリントヘッドは，印刷用インクの微小な液滴を記録媒体上の所望の位置に吐出して，所定色相の画像を印刷する装置である。このようなインクジェットプリントヘッドは，インク吐出方式によって２つの種類に大別される。一方は，熱源を利用してインクにバブルを発生させ，そのバブルの膨張力によってインクを吐出する熱駆動方式のインクジェットプリントヘッドである。他方は，圧電体を使用し，その圧電体の変形によってインクに加えられる圧力によってインクを吐出する圧電方式のインクジェットプリントヘッドである。

図１は，従来の圧電方式のインクジェットプリントヘッドの一般的な構成を示す平面図であり，図２は，インクジェットプリントヘッドの該圧電膜の長手方向による垂直断面図である。

図１および図２を共に参照すると，流路形成板１０の内部には，インク流路を構成するマニホールド１２，複数のリストリクタ１４，複数の圧力チャンバ１６および複数のノズル１８が形成されており，流路形成板１０の上部には，圧電アクチュエータ４０が設けられている。上記マニホールド１２は，インク保存庫（図示せず）から流入したインクを複数の圧力チャンバ１６のそれぞれに供給する通路であり，複数のリストリクタ１４は，マニホールド１２と複数の圧力チャンバ１６とをそれぞれ連結する通路である。上記複数の圧力チャンバ１６は，吐出するインクが充填される領域であって，マニホールド１２の一側または両側に配列されている。

このような圧力チャンバ１６は，圧電アクチュエータ４０の駆動によってその体積が変化し，インクの吐出または流入のための圧力変化を生じる。このために，流路形成板１０の圧力チャンバ１６の上部壁をなす振動板２０は，圧電アクチュエータ４０によって変形される。このような流路形成板１０は，主にシリコンウェーハ，金属板または合成樹脂板のような複数の薄板をそれぞれ加工して，上述したインク流路を形成した後，これら複数の薄板を積層することによって形成される。

上記圧電アクチュエータ４０は，流路形成板１０上に順次積層された下部電極４１と，圧電膜４２と，上部電極４３と，で構成される。上記下部電極４１と流路形成板１０との間には，絶縁層３１が形成される。上記下部電極４１は，絶縁層３１の全面に形成され，共通電極としての役割を行う。上記圧電膜４２は，上記複数の圧力チャンバ１６それぞれの上部に位置するよう，下部電極４１上に形成される。上部電極４３は，圧電膜４２上に形成され，圧電膜４２に電圧を印加する駆動電極としての機能を有する。

そして，上述したような構造を有する圧電アクチュエータ４０に駆動電圧を印加するために，上部電極４３には，電圧印加用フレキシブル印刷回路（ＦＰＣ：Ｆｌｅｘｉｂｌｅ Ｐｒｉｎｔｅｄ Ｃｉｒｃｕｉｔ）５０が連結される。詳細に説明すると，上記ＦＰＣ５０には，複数の駆動信号線５１が設けられており，複数の駆動信号線５１それぞれは，上部電極４３の上面にボンディングされる。

上述した従来の圧電方式のインクジェットプリントヘッドの動作を説明すると，圧電アクチュエータ４０の駆動によって振動板２０が変形されると，圧力チャンバ１６の体積が減少し，これによる圧力チャンバ１６内の圧力変化によって，圧力チャンバ１６内のインクがノズル１８を通じて外部に吐出される。そして，圧電アクチュエータ４０の駆動によって振動板２０が元来の形態に復元されると，圧力チャンバ１６の体積が増加し，これによる圧力変化によってインクがマニホールド１２からリストリクタ１４を通じて圧力チャンバ１６内に流入される。

しかし，一般的に，インクの温度が変われば，インクの粘度も変わる。すなわち，インクの粘度が上昇するほどインクの流動抵抗が大きくなって，ノズルを通じて吐出されるインク液滴の体積および吐出速度が低下し，全体的なインク吐出性能も低下するので，良好な印刷品質を得られなくなる。したがって，インクの温度によって適切な補償，例えば，プリントヘッドにヒータを設置してインクの温度を高めるか，または駆動電圧を上げるなどの補償をしなければならないが，このためには，インクジェットプリントヘッド内のインクの温度を正確に検出する必要がある。

しかし，インクの温度を検出するための温度センサを，インクジェットプリントヘッドに直接設置することは容易ではない。したがって，従来は，プリントヘッド周囲の温度を検出し，これからプリントヘッド内部のインクの温度を推定する方法が用いられてきたが，このような方法は，インクの温度を正確に検出できないという問題があった。

そこで，本発明は，上記問題に鑑みてなされたものであり，本発明の目的の一つは，インク流路内部のインクの温度をより正確に検出できる圧電方式のインクジェットプリントヘッドを提供することである。また，本発明の他の目的は，温度センサをインクジェットプリントヘッドに容易かつ高い信頼性をもって付着できる温度センサの付着方法を提供することである。

上記課題を解決するために，本発明のある観点によれば，吐出されるインクが充填される複数の圧力チャンバと，複数の圧力チャンバからインクを吐出するための複数のノズルとを備えるインク流路が形成された流路形成板と，流路形成板上に形成された下部電極と，下部電極上に形成された圧電膜と，圧電膜上に形成された上部電極とを備え，複数の圧力チャンバそれぞれにインク吐出のための駆動力を提供する圧電アクチュエータと，圧電膜から離隔されるように下部電極上に形成された絶縁膜と，絶縁膜上に形成された温度検出用電極と，温度検出用電極上に付着され，インク流路内部のインクの温度を検出するサーミスタチップと，を備えることを特徴とする，圧電方式のインクジェットプリントヘッドが提供される。

絶縁膜上には，二つの温度検出用電極が並んで形成され，二つの温度検出用電極上には，サーミスタチップの電極がそれぞれ付着されるとしてもよい。

二つの温度検出用電極上には，ソルダーによってサーミスタチップの電極が付着されるとしてもよい。

温度検出用電極（接続）には温度検出用信号線が，上部電極には圧電アクチュエータ用駆動信号線がボンディングされ，温度検出用信号線および圧電アクチュエータ用駆動信号線は，フレキシブル印刷回路に設けられるとしてもよい。

絶縁膜は，圧電膜の横に圧電膜と平行に配置されるとしてもよい。

絶縁膜は，圧電膜と同じ物質からなるとしてもよい。

絶縁膜および圧電膜は，ＰＺＴ（チタン酸ジルコン酸鉛）からなるとしてもよい。

温度検出用電極は，上部電極と同じ物質からなるとしてもよい。

また，上記課題を解決するために，本発明の別の観点によれば，圧電アクチュエータを有するインクジェットプリントヘッドに温度センサを付着する方法において，（ａ）圧電アクチュエータの下部電極が上部に形成された流路形成板を準備するステップと，（ｂ）下部電極上の一部分に絶縁膜を形成するステップと，（ｃ）絶縁膜上に温度検出用電極を形成するステップと，（ｄ）温度検出用電極上にソルダーを使用してサーミスタチップを付着するステップと，を含むことを特徴とする，温度センサの付着方法が提供される。

（ｃ）ステップでは，絶縁膜上には二つ温度検出用電極が並んで形成され，（ｄ）ステップでは，二つの温度検出用電極上にはサーミスタチップの電極がそれぞれ付着されるとしてもよい。

（ｄ）ステップは，二つの温度検出用電極上にソルダーを付着するステップと，ソルダー上にサーミスタチップの電極が接触するようにサーミスタチップをポジショニングするステップと，ソルダーを加熱してリフローさせるステップと，ソルダーを冷却させるステップと，を含むことを特徴とする，請求項１０に記載の温度センサの付着方法が提供される。

ソルダーの付着は，プリンティングマスクを使用して二つの温度検出用電極上に所定のソルダー物質をプリンティングすることによってなされるとしてもよい。

ソルダーの付着は，ディスペンサーを使用して二つの温度検出用電極上に所定のソルダー物質をディスペンシングすることによってなされるとしてもよい。

サーミスタチップのポジショニングは，ポジショニングマスクを使用してなされるとしてもよい。

サーミスタチップのポジショニングは，ピックアンドプレース装置を使用してなされるとしてもよい。

ソルダーの加熱は，ヒーティングブロックに流路形成板を装着した後，ヒーティングブロックを加熱することによってなされるとしてもよい。

ソルダーの加熱は，ヒーティングオーブン内でなされるとしてもよい。

（ｂ）ステップで，絶縁膜は，圧電アクチュエータの圧電膜と共に形成され，（ｃ）ステップで，温度検出用電極は，圧電膜上に形成される圧電アクチュエータの上部電極と共に形成されるとしてもよい。

絶縁膜は，圧電膜と同じ物質からなり，温度検出用電極は，上部電極と同じ物質からなるとしてもよい。

（ｄ）ステップ後に，温度検出用電極に温度検出用信号線をボンディングするステップをさらに含むとしてもよい。

温度検出用信号線と圧電アクチュエータ用駆動信号線とは，フレキシブル印刷回路に共に設けられ，温度検出用信号線のボンディングと併せて，圧電アクチュエータの上部電極に駆動信号線がボンディングされるとしてもよい。

以上説明したように本発明によれば，本発明によるインクジェットプリントヘッドによれば，温度センサがプリントヘッドに直接付着されるので，プリントヘッド内部のインクの温度をさらに正確に検出できる。したがって，インクの温度変化による適正な補償が可能であって印刷品質が向上しうる。

そして，本発明では，温度センサとしてサーミスタチップを使用するので，較正が不要である。

また，本発明による温度センサの付着方法によれば，ソルダーを使用してサーミスタチップをプリントヘッドに容易かつ信頼性のあるように付着できる。

以下に添付図面を参照しながら，本発明の好適な実施の形態について詳細に説明する。なお，本明細書および図面において，実質的に同一の機能構成を有する構成要素については，同一の符号を付することにより重複説明を省略する。

以下の図面で，各構成要素のサイズは，説明の明瞭性および便宜上，誇張している。また，任意の層が基板や他の層の上に存在すると説明されるとき，その層は，基板や他の層に直接接しつつ，その上に存在してもよく，その間に第３の層が存在してもよい。

図３は，本実施形態による温度センサを有する圧電方式のインクジェットプリントヘッドの平面図であり，図４は，図３に表示されたＡ−Ａ’線によるインクジェットプリントヘッドの断面図である。

図３および図４を共に参照すると，本実施形態による圧電方式のインクジェットプリントヘッドは，インクの流れる経路となるインク流路が形成された流路形成板１００と，インクの吐出のための駆動力を提供する圧電アクチュエータ１４０と，上記インク流路内部のインクの温度を検出するための温度センサとしてのサーミスタチップ１６５と，を備える。

上記したインク流路には，吐出されるインクが充填され，インクを吐出させるための圧力変化を生じる複数の圧力チャンバ１０４と，インク保存庫（図示せず）からインクが導入されるインクインレット１０１と，上記インクインレット１０１を通じて流入したインクを複数の圧力チャンバ１０４に供給する共通流路であるマニホールド１０２と，上記マニホールド１０２から複数の圧力チャンバ１０４にインクを供給するための個別流路である複数のリストリクタ１０３と，複数の圧力チャンバ１０４からインクを吐出するための複数のノズル１０６と，を備える。そして，複数の圧力チャンバ１０４と複数のノズル１０６との間には，圧電アクチュエータ１４０によって圧力チャンバ１０４で発生したエネルギーをノズル１０６側に集中させ，急激な圧力変化を緩衝するためのダンパ１０５を設けるとしてもよい。

このようなインク流路を形成する構成要素は，上述したように，流路形成板１００に形成され，上記流路形成板１００は，三つの流路プレート１１０，１２０，１３０からなる。上記三つの流路プレート１１０，１２０，１３０は，何れもシリコン基板からなり，これらは，積層されて接合される。三つの流路プレート１１０，１２０，１３０の相互接合は，公知のシリコン直接接合（ＳＤＢ：Ｓｉｌｉｃｏｎ Ｄｉｒｅｃｔ Ｂｏｎｄｉｎｇ）方法によって行うとしてもよい。

具体的に，上記複数の圧力チャンバ１０４は，第１流路プレート１１０の底面に所定深さで形成され，上記インクインレット１０１は，第１流路プレート１１０を垂直に貫通して形成されるとしてもよい。そして，上記第１流路プレート１１０には，圧電アクチュエータ１４０の駆動によって変形する振動板１１１が，上記圧力チャンバ１０４の上部に応じた位置に設けられる。

上記圧力チャンバ１０４は，インクの流れる方向を長辺方向とする直方体の形状になっており，第２流路プレート１２０に形成されるマニホールド１０２の両側に２列に配列されている。しかし，上記圧力チャンバ１０４は，マニホールド１０２の一側に１列のみで配列されるとしてもよい。

上記マニホールド１０２は，上記第１流路プレート１１０の底面に接合される第２流路プレート１２０により形成される。上記マニホールド１０２の一端は，上記インクインレット１０１と連結される。このようなマニホールド１０２は，図４に示したように，第２流路プレート１２０の上面から所定深さに形成されてもよく，第２流路プレート１２０を垂直に貫通して形成されてもよい。

そして，第２流路プレート１２０には，マニホールド１０２と複数の圧力チャンバ１０４の一端部とを連結する個別流路であるリストリクタ１０３が形成される。上記リストリクタ１０３も，図４に示したように，第２流路プレート１２０の上面から所定深さで形成されてもよく，第２流路プレート１２０を垂直に貫通して形成されてもよい。また，第２流路プレート１２０には，複数の圧力チャンバ１０４それぞれの他端部に対応する位置に，圧力チャンバ１０４とノズル１０６とを連結するダンパ１０５も垂直に貫通形成されうる。

上記複数のノズル１０６は，上記第２流路プレート１２０の底面に接合される第３流路プレート１３０を貫通するように形成される。

一方，上記では，インク流路をなす構成要素が三つの流路プレート１１０，１２０，１３０に分けられて形成されたと示して説明したが，このようなインク流路の構成は，単に例示的なものである。すなわち，本実施形態による圧電方式のインクジェットプリントヘッドは，多様な構成のインク流路を有し，該インク流路は，三つの流路プレート１１０，１２０，１３０ではなく，これより少ないか，または多い流路プレートで形成してもよい。

上記圧電アクチュエータ１４０は，複数の圧力チャンバ１０４が形成された第１流路プレート１１０の上部に形成され，上記複数の圧力チャンバ１０４それぞれにインクを吐出するための駆動力を提供する役割を行う。このような圧電アクチュエータ１４０は，共通電極としての機能を有する下部電極１４１と，電圧の印加によって変形する圧電膜１４２と，駆動電極の役割を行う上部電極１４３と，を備え，下部電極１４１，圧電膜１４２および上部電極１４３が第１流路プレート１１０上に順次に積層された構造を有する。

具体的に，下部電極１４１と第１流路プレート１１０との間には，絶縁層１１２が形成され，該絶縁層１１２は，シリコン酸化膜からなる。上記下部電極１４１は，上記絶縁層１１２の全面に形成され，一つの導電金属物質層からなるが，ＴｉおよびＰｔからなる二つの金属薄膜層で構成されてもよい。上記圧電膜１４２は，下部電極１４１上に形成され，上記複数の圧力チャンバ１０４それぞれの上部に位置するように配置される。

このような圧電膜１４２は，圧電物質，望ましくは，ＰＺＴセラミック材料からなる。上記圧電膜１４２は，電圧の印加によって変形し，その変形によって圧力チャンバ１０４の上部の振動板１１１を曲げ変形させる役割を担う。このような上部電極１４３は，圧電膜１４２上に形成され，圧電膜１４２に電圧を印加する駆動電極としての機能を有する。

上述したような構造を有する圧電アクチュエータ１４０に駆動電圧を印加するために，上部電極１４３には，ＦＰＣ１５０に設けられた駆動信号線１５１がボンディングされる。

そして，上記流路形成板１００上には，インクの温度を検出するための温度センサが設けられる。

温度センサとしては，色々な種類のもの，例えば，測温抵抗体（ＲＴＤ：Ｒｅｓｉｓｔａｎｃｅ Ｔｅｍｐｅｒａｔｕｒｅ Ｄｅｔｅｃｔｏｒ）およびサーミスタなどがある。上記ＲＴＤは，温度による抵抗値の変化が激しい金属，例えば，Ｐｔを使用してその抵抗値の変化を測定して温度を検出する温度センサである。上記サーミスタは，マンガン，ニッケル，銅，コバルト，クロム，鉄などの酸化物を混合焼結した半導体素子であって，温度による抵抗値の変化が激しい特性を有するので，温度センサとして多く利用される。このようなサーミスタは，多様な形態に製造されて用いられており，その一例としてサーミスタの両側に電極を形成してチップ状に製造したサーミスタチップがあげられる。

プリントヘッドは，数十〜数百個が一度に製造される。このとき，各プリントヘッドに温度センサとしてＲＴＤを形成する場合には，各プリントヘッドごとにＲＴＤの厚さ，幅や長さなどに偏差が生じる可能性があり，プリントヘッドの製造後に各プリントヘッドごとにＲＴＤの較正が必要であるという短所がある。しかし，サーミスタは，上述したように，チップ状に製造されて比較的均一な特性を有するので，ＲＴＤと違って，較正が不要であるという長所がある。

したがって，本実施形態では，インクの温度を測定するための温度センサとして上述したサーミスタチップ１６５を使用する。上記サーミスタチップ１６５は，上述したようにサーミスタ１６５ａとその両側に形成されたサーミスタ電極１６５ｂとを有する。このようなサーミスタチップ１６５は，下記のような構造によってインクジェットプリントヘッドに直接付着されるとしてもよい。

より詳細には，流路形成板１００上に形成された下部電極１４１上に絶縁膜１６２が形成される。上記絶縁膜１６２は，その下側の下部電極１４１とその上側に形成される温度検出用電極１６３とを相互絶縁させる。上記絶縁膜１６２は，上記圧電アクチュエータ１４０の圧電膜１４２と離隔されるように配置される。そして，上記絶縁膜１６２は，上記圧電膜１４２の横に上記圧電膜１４２と平行に配置されるとしてもよい。

また，絶縁膜１６２は，圧電膜１４２と共に下部電極１４１上に形成されるので，絶縁膜１６２は，圧電膜１４２と同じ物質，例えば，ＰＺＴから構成することもできる。これは，後述するように上記圧電膜１４２を形成するとき，上記絶縁膜１６２も共に形成しうるからである。

上記絶縁膜１６２上には，温度検出用電極１６３が形成される。すなわち，サーミスタチップ１６５の二つの電極１６５ｂに対応して，上記絶縁膜１６２上に二つの温度検出用電極１６３を平行に形成してもよい。そして，上記温度検出用電極１６３は，上記圧電アクチュエータ１４０の上部電極１４３と同じ物質から構成することもできる。これは，後述するように上記上部電極１４３を形成するとき，上記温度検出用電極１６３も共に形成することができるからである。

上記温度検出用電極１６３上には，上記サーミスタチップ１６５が付着される。詳細に説明すると，上記二つの温度検出用電極１６３上に上記サーミスタチップ１６５の電極１６５ｂがそれぞれ設けられる。このとき，上記サーミスタチップ１６５の電極１６５ｂは，ソルダー１６４によって二つの温度検出用電極１６３上に付着されるとしてもよい。これについては，後述する温度センサの付着方法で詳細に説明する。

そして，上記温度検出用電極１６３には，温度検出用信号線１５２がボンディングされる。上記温度検出用信号線１５２は，上記圧電アクチュエータ１４０の上部電極１４３にボンディングされる上記駆動信号線１５１と同様に，上記ＦＰＣ１５０に設けらるとしてもよい。

上述したように，本発明においては，温度センサのサーミスタチップ１６５がインクジェットプリントヘッドに直接付着されるので，プリントヘッド内部のインクの温度をより正確に検出でき，これにより，インクの温度変化による能動的かつ適正な補償が可能であるため，印刷品質を向上させることができる。

以下では，添付された図面を参照して本発明によるインクジェットプリントヘッドに温度センサを付着する方法を説明する。

図５Ａ〜図５Ｅは，図３に表示されたＢ−Ｂ’線による部分断面図であり，図３および図４に示したインクジェットプリントヘッドに温度センサを付着する方法を段階的に示したものである。

図５Ａを参照すると，まず圧電アクチュエータ１４０の下部電極１４１が形成された流路形成板１００を準備する。上記流路形成板１００は，上述したように，第１流路プレート１１０，第２流路プレート１２０および第３流路プレート１３０が積層されて接合された構造を有することができる。第１流路プレート１１０，第２流路プレート１２０および第３流路プレート１３０は，いずれもシリコン基板からなる。上記流路形成板１００には，インク流路が形成されており，上記インク流路は，上述したように，インクインレット１０１と，マニホールド１０２と，複数のリストリクタ１０３と，複数の圧力チャンバ１０４と，複数のダンパ１０５と，複数のノズル１０６と，からなる。

一方，上述したように，上記流路形成板１００は，三つの流路プレート１１０，１２０，１３０ではなく，これより少ないか，または多い流路プレートから構成しても，上記インク流路も図５Ａに示した構成ではなく，これとは異なる構成としてもよい。

上記下部電極１４１は，上記流路形成板１００上に形成される。そして，上記下部電極１４１と流路形成板１００との間には絶縁層１１２が形成され，上記絶縁層１１２は，シリコン酸化膜からなる。上記下部電極１４１は，上記絶縁層１１２の全面に形成され，一つの導電金属物質層からなるが，ＴｉおよびＰｔからなる二つの金属薄膜層で構成されてもよい。

上述したように構成された流路形成板１００を準備した後，次いで，上記下部電極１４１上の一部分に絶縁膜１６２を形成する。このとき，上記絶縁膜１６２は，圧電アクチュエータ１４０の圧電膜１４２と同じ物質，例えば，ＰＺＴからなることが望ましい。したがって，上記絶縁膜１６２を圧電膜１４２と共に形成できるので，絶縁膜１６２の形成のための別途の工程が不要であるという長所がある。すなわち，上記絶縁膜１６２および圧電膜１４２は，ペースト状態の圧電材料，例えば，ＰＺＴをスクリーンプリンティング（Ｓｃｒｅｅｎ Ｐｒｉｎｔｉｎｇ）によって下部電極１４１上に所定厚さに塗布した後，これを乾燥および焼結させることによって形成される。このとき，上記圧電膜１４２は，圧力チャンバ１０４の上部に配置され，上記絶縁膜１６２は，上記圧電膜１４２の横にこれと平行に配置される。

次いで，絶縁膜１６２上に温度検出用電極１６３を形成する。このとき，上記温度検出用電極１６３は，圧電アクチュエータ１４０の上部電極１４３と同じ物質から構成することができる。したがって，上記温度検出用電極１６３を上部電極１４３と共に形成することが可能なので，温度検出用電極１６３の形成のための別途の工程が不要であるという長所がある。具体的に，上記温度検出用電極１６３および上部電極１４３は，電極材料，例えば，Ａｇ−Ｐｄペーストをスクリーンプリンティングによって絶縁膜１６２および圧電膜１４２上にそれぞれ所定厚さに塗布した後，これを焼結させることによって形成される。このとき，上記温度検出用電極１６３は，上記絶縁膜１６２上に二つが平行に形成される。

これにより，流路形成板１００上には，下部電極１４１，圧電膜１４２および上部電極１４３からなる圧電アクチュエータ１４０が形成され，これと同時に上記下部電極１４１上に絶縁膜１６２と温度検出用電極１６３とが形成される。

次いで，図５Ｂを参照すると，上記流路形成板１００をヒーティングブロック１７０に装着する。上記ヒーティングブロック１７０の上面には，上記流路形成板１００を受容するための溝１７２が形成されており，該ヒーティングブロック１７０の加熱面が加熱されると流路形成板１００が加熱される。

上述したように，流路形成板１００をヒーティングブロック１７０に装着した状態で，その次の工程，すなわち，上記温度検出用電極１６３上にソルダー１６４を使用して温度センサであるサーミスタチップ１６５を付着する工程を行う。

詳細に説明すると，図５Ｃに示したように，上記二つの温度検出用電極１６３上にソルダー１６４を付着する。このとき，上記ソルダー１６４は，プリンティングマスク１８０を使用して，二つの温度検出用電極１６３上に所定のソルダー物質（ｓｏｌｄｅｒ ｍａｔｅｒｉａｌ）をプリンティングすることによって形成されるとしてもよい。上記ソルダー物質としては，半導体製造工程に広く使われる一般的なソルダー物質があげられる。該プリンティングマスク１８０は，例えば所定の間隔で溝を有し，当該溝にソルダー１６４を配することができる。

一方，上記ソルダー１６４は，半導体製造工程で広く使われる装置であり，貯蔵した液剤を塗布するディスペンサーを使用して二つの温度検出用電極１６３上に所定のソルダー物質をディスペンシング（塗布）することによって形成されてもよい。

次いで，図５Ｄに示したように，上記ソルダー１６４上に上記サーミスタチップ１６５をポジショニングする。このとき，上記サーミスタチップ１６５の電極１６５ｂをソルダー１６４に接触させる。このような上記サーミスタチップ１６５のポジショニングは，ポジショニングマスク１９０を使用して行うことができる。該ポジショニングマスク１９０は，例えば所定の間隔で溝を有し，当該溝にサーミスタチップ１６５を配することができる。

一方，上記サーミスタチップ１６５のポジショニングには，半導体製造工程で広く使われる装置であり，サーミスタチップ１６５を含む電子部品を正確な位置に載置するピックアンドプレース装置（ｐｉｃｋ ａｎｄ ｐｌａｃｅ ｄｅｖｉｓｅ）を使用することもできる。

次いで，図５Ｅに示したように，上記ソルダー１６４を約２００℃に加熱してリフロー（ｒｅｆｌｏｗ）させる。上記ソルダー１６４の加熱温度は，ソルダー１６４の種類に応じて変化させてもよい。そして，上記ソルダー１６４に対する加熱は，上記ヒーティングブロック１７０を加熱することによって間接的になされる。

一方，上記ソルダー１６４に対する加熱は，ヒーティングオーブン内で行ってもよい。この場合，図５Ｂ〜図５Ｅに示したヒーティングブロック１７０は使われない。

上述したように，加熱によって上記ソルダー１６４がリフローされた後，上記ソルダー１６４を冷却させる。上記ソルダー１６４は，自然冷却されるとしてもよい。

これにより，上記サーミスタチップ１６５の電極１６５ｂが二つの温度検出用電極１６３上に堅固に付着される。

このように，上記サーミスタチップ１６５が温度検出用電極１６３上に付着された後に，図３に示したように，温度検出用電極１６３に温度検出用信号線１５２をボンディングする。上記温度検出用信号線１５２は，上記圧電アクチュエータ１４０用駆動信号線１５１と併せてＰＣ１５０に設けられ，これにより，温度検出用信号線１５２のボンディングと共に上記圧電アクチュエータ１４０の上部電極１４３に上記駆動信号線１５１もボンディングされる。

以上，添付図面を参照しながら本発明の好適な実施形態について説明したが，本発明は係る例に限定されないことは言うまでもない。当業者であれば，特許請求の範囲に記載された範疇内において，各種の変更例または修正例に想到し得ることは明らかであり，それらについても当然に本発明の技術的範囲に属するものと了解される。

本発明は，圧電方式のインクジェットプリントヘッドおよび温度センサの付着方法に効果的に適用可能である。

従来の圧電方式のインクジェットプリントヘッドの一般的な構成を示す平面図である。 従来の圧電方式のインクジェットプリントヘッドの一般的な構成を示す圧電膜の長手方向による垂直断面図である。 本実施形態による温度センサを有する圧電方式のインクジェットプリントヘッドの平面図である。 図３に示されたＡ−Ａ’線によるインクジェットプリントヘッドの断面図である。 図３および図４に示されたインクジェットプリントヘッドに温度センサを付着する方法を段階的に示す，図３に表示されたＢ−Ｂ’線による部分断面図である。 図３および図４に示されたインクジェットプリントヘッドに温度センサを付着する方法を段階的に示す，図３に表示されたＢ−Ｂ’線による部分断面図である。 図３および図４に示されたインクジェットプリントヘッドに温度センサを付着する方法を段階的に示す，図３に表示されたＢ−Ｂ’線による部分断面図である。 図３および図４に示されたインクジェットプリントヘッドに温度センサを付着する方法を段階的に示す，図３に表示されたＢ−Ｂ’線による部分断面図である。 図３および図４に示されたインクジェットプリントヘッドに温度センサを付着する方法を段階的に示す，図３に表示されたＢ−Ｂ’線による部分断面図である。

符号の説明

１００ 流路形成板
１０１ インクインレット
１０２ マニホールド
１０３ リストリクタ
１０４ 圧力チャンバ
１０５ ダンパ
１０６ ノズル
１１０ 第１流路プレート
１１２ 絶縁層
１２０ 第２流路プレート
１３０ 第３流路プレート
１４０ 圧電アクチュエータ
１４１ 下部電極
１４２ 圧電膜
１４３ 上部電極
１５０ ＦＰＣ
１５１ 駆動信号線
１５２ 温度検出用信号線
１６２ 絶縁膜
１６３ 温度検出用電極
１６５ サーミスタチップ
１６５ａ サーミスタ
１６５ｂ サーミスタ電極

Claims (21)

1. 吐出されるインクが充填される複数の圧力チャンバと，前記複数の圧力チャンバからインクを吐出する複数のノズルとを備えるインク流路が形成された流路形成板と，
   前記流路形成板上に形成された下部電極と，前記下部電極上に形成された圧電膜と，前記圧電膜上に形成された上部電極とを備え，前記複数の圧力チャンバそれぞれにインク吐出のための駆動力を提供する圧電アクチュエータと，
   前記圧電膜から離隔されるように前記下部電極上に形成された絶縁膜と，
   前記絶縁膜上に形成された温度検出用電極と，
   前記温度検出用電極上に付着され，前記インク流路内部のインクの温度を検出するサーミスタチップと，
   を備えることを特徴とする，圧電方式のインクジェットプリントヘッド。
2. 前記絶縁膜上には，二つの前記温度検出用電極が並んで形成され，前記二つの温度検出用電極上には，前記サーミスタチップの電極がそれぞれ付着されることを特徴とする，請求項１に記載の圧電方式のインクジェットプリントヘッド。
3. 前記二つの温度検出用電極上には，ソルダーによって前記サーミスタチップの電極が付着されることを特徴とする，請求項２に記載の圧電方式のインクジェットプリントヘッド。
4. 前記温度検出用電極には温度検出用信号線が，前記上部電極には前記圧電アクチュエータ用駆動信号線がボンディングされ，前記温度検出用信号線および前記圧電アクチュエータ用駆動信号線は，フレキシブル印刷回路に設けられたことを特徴とする，請求項１〜３のいずれかに記載の圧電方式のインクジェットプリントヘッド。
5. 前記絶縁膜は，前記圧電膜の横に前記圧電膜と平行に配置されることを特徴とする，請求項１〜３のいずれかに記載の圧電方式のインクジェットプリントヘッド。
6. 前記絶縁膜は，前記圧電膜と同じ物質からなることを特徴とする，請求項１〜３のいずれかに記載の圧電方式のインクジェットプリントヘッド。
7. 前記絶縁膜および前記圧電膜は，ＰＺＴからなることを特徴とする，請求項６に記載の圧電方式のインクジェットプリントヘッド。
8. 前記温度検出用電極は，前記上部電極と同じ物質からなることを特徴とする，請求項１〜３のいずれかに記載の圧電方式のインクジェットプリントヘッド。
9. 圧電アクチュエータを有するインクジェットプリントヘッドに温度センサを付着する方法において，
   （ａ）前記圧電アクチュエータの下部電極が上部に形成された流路形成板を準備するステップと，
   （ｂ）前記下部電極上の一部分に絶縁膜を形成するステップと，
   （ｃ）前記絶縁膜上に温度検出用電極を形成するステップと，
   （ｄ）前記温度検出用電極上にソルダーを使用してサーミスタチップを付着するステップと，
   を含むことを特徴とする，温度センサの付着方法。
10. 前記（ｃ）ステップでは，二つ前記温度検出用電極が並んで形成され，前記（ｄ）ステップでは，二つの前記温度検出用電極上には前記サーミスタチップの電極がそれぞれ付着されることを特徴とする，請求項９に記載の温度センサの付着方法。
11. 前記（ｄ）ステップは，
    前記二つの温度検出用電極上にソルダーを付着するステップと，
    前記ソルダー上に前記サーミスタチップの電極が接触するように前記サーミスタチップをポジショニングするステップと，
    前記ソルダーを加熱してリフローさせるステップと，
    前記ソルダーを冷却させるステップと，
    を含むことを特徴とする，請求項１０に記載の温度センサの付着方法。
12. 前記ソルダーの付着は，プリンティングマスクを使用して前記二つの温度検出用電極上に所定のソルダー物質をプリンティングすることによってなされることを特徴とする，請求項１１に記載の温度センサの付着方法。
13. 前記ソルダーの付着は，ディスペンサーを使用して前記二つの温度検出用電極上に所定のソルダー物質をディスペンシングすることによってなされることを特徴とする，請求項１１に記載の温度センサの付着方法。
14. 前記サーミスタチップのポジショニングは，ポジショニングマスクを使用してなされることを特徴とする，請求項１１に記載の温度センサの付着方法。
15. 前記サーミスタチップのポジショニングは，ピックアンドプレース装置を使用してなされることを特徴とする，請求項１１に記載の温度センサの付着方法。
16. 前記ソルダーの加熱は，ヒーティングブロックに前記流路形成板を装着した後，前記ヒーティングブロックを加熱することによってなされることを特徴とする，請求項１１に記載の温度センサの付着方法。
17. 前記ソルダーの加熱は，ヒーティングオーブン内でなされることを特徴とする，請求項１１に記載の温度センサの付着方法。
18. 前記（ｂ）ステップでは，前記絶縁膜は，前記圧電アクチュエータの圧電膜と共に形成され，
    前記（ｃ）ステップでは，前記温度検出用電極は，前記圧電膜上に形成される前記圧電アクチュエータの上部電極と共に形成されることを特徴とする，請求項９に記載の温度センサの付着方法。
19. 前記絶縁膜は，前記圧電膜と同じ物質からなり，前記温度検出用電極は，前記上部電極と同じ物質からなることを特徴とする，請求項１８に記載の温度センサの付着方法。
20. 前記（ｄ）ステップ後に，前記温度検出用電極に温度検出用信号線をボンディングするステップをさらに含むことを特徴とする，請求項９に記載の温度センサの付着方法。
21. 前記温度検出用信号線と前記圧電アクチュエータ用駆動信号線とは，各々フレキシブル印刷回路に設けられ，前記温度検出用信号線のボンディングと併せて，前記圧電アクチュエータの前記上部電極に前記駆動信号線がボンディングされることを特徴とする，請求項２０に記載の温度センサの付着方法。
    
    
    

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